红岭煤矿瓦斯治理经验
红岭煤矿瓦斯治理经验
永煤集团红岭煤矿位于安阳市西北38km处，中央边界式通风，主、副斜井进风，南风井立井回风，开采煤层为二1煤层厚度3.1—7.4m，煤层自燃倾向为Ⅲ类，不易自然;煤尘具有爆炸性;2009年矿井瓦斯等级鉴定为高等级瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量26.22m³/t，绝对瓦斯涌出量29.90m³/min。近年来，随着矿井瓦斯涌出量的不断增加，瓦斯成为威胁矿井安全生产的突出问题，红岭煤矿根据矿井实际情况采取了一系列的瓦斯质治理措施，取得了较好的效果，先将瓦斯治理经验总结如下：
一、多措并抽，实现矿井安全生产
(1) 采煤工作面本煤层平行钻孔预抽瓦斯。。在工作面准备期间，随着工作面上下顺槽掘进，在工作面上下顺槽沿倾向施工平行钻孔，上下顺槽钻压差不少于20m，钻孔抽放半径为1m，对工作面前端30m内的煤体施工网格钻孔进行强化抽放。
(2) 巷道正前预抽。当掘进工作面回风流平均瓦斯浓度查过0.4%时，在工作面正前施工扇形孔，对掘进工作面前方(包括巷帮)煤体记性条带式预抽，每循环预留不少于5m的超前距。
(3) 高位钻场抽放。为解决采煤工作面上隅角瓦斯管理难题，该矿在工作面上设计高位钻场，沿煤层顶板设计钻孔对裂隙带进行抽放，每个钻场布置8各钻孔，控制带为工作面上安全口往下4---40m内，高度距离煤层顶板5---25m，有效解决了回采工作面瓦斯涌出及采空区上部瓦斯积聚。
(4) 上隅角埋管抽放。根据该矿放顶煤的采煤方法，为了使上隅角瓦斯得到更好的治理，又在工作面上隅采用“H”型埋管方式直接在上隅角埋设管路进行抽放，基本杜绝了采煤工作面局部瓦斯出现临界状态的现象目前上隅角瓦斯浓度在0.4%左右。
(5) 采空区抽放。该矿在15101孤岛工作面回采期间，采用了在上下巷分别向上下两个已采工作面的采空区打孔进行采空区抽放，不进为地面发电站提供了充足的能源，还防止了采空区向15101泄露瓦斯，对15101工作面上隅角的瓦斯治理起到了很好的作用。
(6) 局部瓦斯充填法治理。由于工作面高位钻场内空间较大，容易积聚瓦斯，给回采工作面带来很大难度，该矿先后采用“罗克休”“卡弗尼”“凝胶”分段充填高位钻场，解决了工作面回采过钻场时瓦斯涌出不均衡的问题，保证安全生产。
(7) 瓦斯愁烦效果。由于该矿在瓦斯治理上采取了多项有效措施，瓦斯抽放效果显著，为工作面实行综合机械化采煤提供了先决条件。2009年红岭煤矿首个综采工作面15101工作面在只有600m³/min风量的情况下月最高产煤8万吨，工作面瓦斯浓度0.3%---0.4%，目前该工作面杜绝了瓦斯超限现象。
二、以发电粗抽放，以抽放保安全
红岭煤矿2008年建成地面抽放泵站，安装另外2台130m³/min的2BEC42型抽放泵。2009年3月地面瓦斯发电厂进行并网发电，地面电厂安设了4台500GF1-3RW瓦斯发电机组，2009年共利用瓦斯129.87万立方米，月发电量最高达到42万千瓦时，走上了以发电促抽放，以抽放保安全的综合利用之路。
三、增加投入，提高抽放能力
(1) 从原来的2台20m³/min的YD-Ⅳ型移动式抽放泵，发展到现在的6台ZWY60-90和SKA-353型井下移动式抽放泵。目前，矿井的抽放能力有了明显的提升，由2004年的204万立方米，提高到2009年的585万立方米，矿井的抽放效率也由原来的18.94%逐步提高到现在的44%。
(2) 采掘工作面由以前的管径100mm不足1000米的抽放管路发展到现在的管径200mmPVC抽放管5000多米。地面抽放泵铺设两趟管径355mm的抽放管路5600m，实现了同时分源抽放。
四、 坚持科技创新，不断完善抽放技术
为保证采掘工作面的抽放效果，该矿在抽放钻孔设计上下功夫，钻孔设计坚持“点、线、面”结合，以点带线，以线成面，并具体运用到上隅角抽放、工作面预抽及边掘边抽等抽放方法上，解决了采掘过程中瓦斯涌出量大，瓦斯浓度高等问题。
(1) 创新封孔方式。为了解决抽放钻孔封孔问题，经该矿技术人员不断努力，成功研制出YFF-9压风封孔器，将聚氨酯按比例导入封孔器中采用压风动力送入待封的钻孔中，使药液进入钻孔前得到充分搅拌，进入钻孔后有一定的渗透时间，既封堵了钻孔附近裂隙又保证了封孔长度和封孔质量，提高了钻孔单孔抽放效率。
(2) 优化管路联网方式。为了优化抽放管路系统保证钻孔合理开关和充分利用，在主管路和支管的连接上，采用在主管每6m设一个三通，保证每个支管最多带3个钻孔，并采用成套的PVC3通、单孔阀门和防静电软管的抽放钻孔联网方式，进行最大限度的优化抽放管路网络，减少管路阻力，提高抽放效率。
(3) 改变防尘方式。由于该矿在煤层中施工抽放钻孔时多采用“风排粉”的方式进行施工，这样就容易造成巷道大量煤尘飞扬，巷道中煤尘浓度超标。为解决这一问题该矿技术人员不断摸索，从最初的防尘网配合净化水幕降尘到现在的使用捕尘袋加捕尘器除尘，彻底净化了抽放钻孔施工的煤尘问题。
(4) 应用PVC管及软管。为了优化抽放系统和抽放管路的快速安装，该矿近年来逐步对抽放管路进行更新，用PVC管配合防静电软管更换旧抽放管路，主管路由直径150mm改为200mm，地面抽放管路为355mmPVC管，使矿井瓦斯抽放效率提高到40%以上。
(5) 科学计量仪器的使用。针对该矿打钻抽放的地区多、抽放钻孔多的特点，采用了抽放钻孔单孔管埋的方式对抽放钻孔进行细化管理，并采用先进的WGC型瓦斯抽放管道参数测定仪对抽放钻孔定期进行测量。该仪器只需进行简单的操作就可把钻孔内的流量、负压、浓度直接读出，方便了抽放钻孔的及时调整和管理工作。
(6) 积极与科研院所合作。为了能够更好的进行瓦斯治理工作，该矿制定了瓦斯区域治理规则、年度实施计划，委托具有国家鉴定资质的河南理工大学对煤层瓦斯参数进行测定，包括瓦斯含量、瓦斯压力、煤层透气性指数、钻孔瓦斯流量衰减系数、瓦斯梯度等内容，并以此作为指导瓦斯抽放工作的依据进行抽放设计。
经过不断的经验摸索和技术改造，该矿大大提高了矿井的瓦斯抽放量，从而减少了工作面的配风量，降低了矿井的通风阻力，保证了矿井安全，实现了综合机械化采煤，提高了原煤产量，为打造高产高效矿井奠定基础。
